濕式多片離合器摩擦副熱結(jié)構(gòu)耦合仿真研究及優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、近些年，我國在汽車工業(yè)方面的發(fā)展非常迅速，離合器的功能也完善了很多。特別是濕式多片離合器，由于具有傳遞動(dòng)力大、可靠性高、結(jié)構(gòu)簡單的突出優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)際中應(yīng)用十分廣泛，如車輛、船舶和工程機(jī)械。濕式多片離合器作為一個(gè)傳動(dòng)部件，通過摩擦片和對(duì)偶鋼片之間的相互摩擦來達(dá)到傳遞動(dòng)力的目的。由于摩擦片和對(duì)偶鋼片在剛結(jié)合時(shí)轉(zhuǎn)速差比較大，這就會(huì)在摩擦片和對(duì)偶鋼片的表面上產(chǎn)生大量的摩擦熱。當(dāng)摩擦片和對(duì)偶鋼片上的摩擦熱擴(kuò)散到內(nèi)部以后，其溫度場、熱應(yīng)力以及熱應(yīng)變等

2、將發(fā)生變化。當(dāng)熱量的散失不及時(shí)時(shí)，熱量就會(huì)不斷的積累從而使得溫度迅速的升高，從而導(dǎo)致摩擦片和對(duì)偶鋼片的熱失效，進(jìn)而影響整個(gè)離合器的性能。因此，對(duì)摩擦副進(jìn)行熱結(jié)構(gòu)耦合仿真研究，對(duì)于解決由于摩擦熱引起的熱失效具有十分重要的理論意義和科研價(jià)值。
　　根據(jù)某型濕式多片離合器的實(shí)際尺寸，畫出其三維模型，并把模型做了適當(dāng)?shù)暮喕＝Y(jié)合摩擦生熱以及摩擦熱分配的數(shù)學(xué)模型，建立了摩擦片和對(duì)偶鋼片的有限元模型，通過施加邊界條件后，對(duì)模型進(jìn)行了求解。得出

3、了摩擦片和對(duì)偶鋼片在不同時(shí)刻的溫度場、熱應(yīng)力以及應(yīng)變?cè)茍D，可以直觀的看出其變化規(guī)律。
　　通過ABAQUS軟件對(duì)濕式多片離合器摩擦副在結(jié)合時(shí)的仿真分析，可得到摩擦片和對(duì)偶鋼片在結(jié)合過程中不同時(shí)刻的溫度場、熱應(yīng)力場和熱應(yīng)變?cè)茍D，以便于直觀的觀察摩擦片和對(duì)偶鋼片不同部位的溫度、熱應(yīng)力和熱應(yīng)變的大小，從而找出容易發(fā)生熱失效的部位。通過仿真分析可以看出，摩擦片的十二個(gè)接觸區(qū)呈對(duì)稱分布，這些區(qū)域的溫度場分布規(guī)律基本相同。然后，運(yùn)用MATLA

4、B軟件以結(jié)合過程中產(chǎn)生的熱量最少（即滑磨功最小）為優(yōu)化目標(biāo)對(duì)摩擦副進(jìn)行優(yōu)化，得出摩擦副優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。最后，運(yùn)用ABAQUS軟件對(duì)摩擦副的結(jié)合過程再進(jìn)行仿真分析，得出優(yōu)化后的摩擦副最高溫度、最大應(yīng)力和應(yīng)變均有降低。由此證明優(yōu)化后的摩擦副結(jié)構(gòu)更合理。
　　本文采用熱結(jié)構(gòu)耦合方法對(duì)濕式多片離合器摩擦副的結(jié)合溫度進(jìn)行了分析，對(duì)解決由于結(jié)合時(shí)摩擦溫度太高而導(dǎo)致的離合器熱失效，使用壽命降低以及工作過程中的平順性問題具有一定的指導(dǎo)作用，對(duì)于